Способ аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления

Авторы патента:

H03M1/36 - Кодирование, декодирование или преобразование кода вообще (с использованием гидравлических или пневматических средств F15C 4/00; оптические аналого-цифровые преобразователи G02F 7/00; кодирование, декодирование или преобразование кода, специально предназначенное для особых случаев применения, см. в соответствующих подклассах, например G01D,G01R,G06F,G06T, G09G,G10L,G11B,G11C;H04B, H04L,H04M, H04N; шифрование или дешифрование для тайнописи или других целей, связанных с секретной перепиской, G09C)

H03K5/26 - сравнение длительности, интервалов, положения, частоты или последовательности

Владельцы патента RU 2696557:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" (RU)

Изобретение относится к области электронно-вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении быстродействия аналого-цифрового преобразования при существенном увеличении разрядности АЦП. Технический результат достигается за счет двухтактного аналого-цифрового преобразования входного сигнала, при этом на первом такте происходит преобразование входного сигнала в 2-х битный сигнал, по которому выбирается соответствующий АЦП с разрядностью n для второго такта преобразования, при этом все АЦП должны быть построены на основе метода одновременного считывания, суммарная разрядность АЦП составит N=4n+2, при этом время преобразования будет равно 2 тактовым интервалам, АЦП, имеющего разрядность 2 бита, дешифратора и 4 параллельных АЦП с разрядностью n, на первом такте первый АЦП определяет интервал амплитуд входного сигнала, а дешифратор – последовательность включения остальных 4-х АЦП на втором такте преобразования в зависимости от амплитуды входного сигнала. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

H03B 1/00

H03B 4/00

Способ аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и предназначено для аналого-цифрового преобразования входного сигнала.

Известны способы аналого-цифрового преобразования: способ последовательного приближения, способ поразрядного уравновешивания, способ дельта-сигма АЦП, способ одновременного считывания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ одновременного считывания [1].

Технический результат – повышение быстродействия аналого-цифрового преобразования при существенном увеличении разрядности АЦП.

Технический результат достигается тем, что способ аналого-цифрового преобразования, согласно изобретения, он заключается в двухтактном аналого-цифровом преобразовании входного сигнала, при этом на первом такте происходит преобразование входного сигнала в 2-х битный сигнал, по которому выбирается соответствующий АЦП с разрядностью n для второго такта преобразования; при этом все АЦП должны быть построены на основе метода одновременного считывания; суммарная разрядность АЦП составит N=4n+2, при этом время преобразования будет равно 2 тактовым интервалам;

Устройство аналого-цифрового преобразователя, согласно изобретения, состоит из одного АЦП, имеющего разрядность 2 бита, дешифратора и 4 параллельных АЦП с разрядностью n; на первом такте первый АЦП определяет интервал амплитуд входного сигнала, а дешифратор – последовательность включения остальных 4-х АЦП на втором такте преобразования в зависимости от амплитуды входного сигнала.

На чертеже представлен двухтактный параллельный АЦП.

Двухтактный АЦП работает следующим образом:

На входы всех АЦП поступает аналоговый сигнал. На первом такте в 2-х битном первом АЦП происходит аналого-цифровое преобразование, выходной код которого поступает на дешифратор, выходы которого подключены к управляющим входам второго, третьего, четвертого и пятого АЦП. Если управляющий код дешифратора К=11, то на втором такте аналого-цифрового преобразования подключается второй АЦП, на выходах которого формируется старшая часть выходного слова АЦП. Если управляющий код дешифратора К=10, то на втором такте аналого-цифрового преобразования подключается третий АЦП, на выходах которого формируется следующая часть выходного слова АЦП. Если управляющий код дешифратора К=01, то на втором такте аналого-цифрового преобразования подключается четвертый АЦП, на выходах которого формируется следующая часть выходного слова АЦП. Если управляющий код дешифратора К=00, то на втором такте аналого-цифрового преобразования подключается пятый АЦП, на выходах которого формируется младшая часть выходного слова АЦП.

Если разрядность второго, третьего, четвертого и пятого АЦП будет равна n, то общая разрядность двухтактного АЦП будет составлять

N=4n + 2.

Таким образом, предложенный способ и устройство аналого-цифрового преобразования будет существенно выше, при этом время преобразования будет только в 2 раза больше по сравнению с параллельным АЦП одновременного считывания.

1. Рябов И.В., Петухов И.В. Измерительная техника и информационно-измерительные системы. Йошкар-Ола, ПГТУ, 2013.

1. Способ аналого-цифрового преобразования, отличающийся тем, что он заключается в двухтактном аналого-цифровом преобразовании входного сигнала, при этом на первом такте происходит преобразование входного сигнала в 2-х битный сигнал, по которому выбирается соответствующий АЦП с разрядностью n для второго такта преобразования; при этом все АЦП должны быть построены на основе метода одновременного считывания; суммарная разрядность АЦП составит N=4n+2, при этом время преобразования будет равно 2 тактовым интервалам.

2. Устройство аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что состоит из одного АЦП, имеющего разрядность 2 бита, дешифратора и 4 параллельных АЦП с разрядностью n; на первом такте первый АЦП определяет интервал амплитуд входного сигнала, а дешифратор – последовательность включения остальных 4-х АЦП на втором такте преобразования в зависимости от амплитуды входного сигнала.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и управления подвижными объектами. Техническим результатом является повышение надежности преобразователя за счет использования метода граничного сканирования для выявления дефектов монтажа основного микроконтроллера на уровне отдельных контактов, а также реализация диагностики измерительных каналов ОЦПУ на уровне отдельных функциональных элементов.

Аналого-цифровой преобразователь интегрирующего типа для измерения малых электрических сигналов // 2693647

Изобретение относится к области измерительной техники. Технический результат заключается в уменьшении относительной погрешности аналого-цифрового нелинейного преобразователя интегрирующего типа с двухтактным преобразованием.

Последовательный преобразователь напряжение-код со ступенчатым пилообразным напряжением // 2692426

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при цифровой обработке сигналов для преобразования напряжения в цифровой двоичный код. Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является повышение быстродействия цифровых устройств обработки меняющихся во времени сигналов.

Аналого-цифровой приемный модуль активной фазированной антенной решетки // 2692417

Изобретение относится к антенной технике, а именно к активным фазированным антенным решеткам (АФАР) с цифровым формированием и управлением диаграммой направленности.

Устройство для определения места повреждения силового кабеля // 2691832

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении точности определения мест однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля.

Способ аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования с неравномерным квантованием по амплитуде // 2691588

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике. Технический результат изобретения заключается в расширении динамического диапазона радиотехнических систем при аналого-цифровом и цифро-аналоговом преобразовании сигналов при одинаковой разрядности АЦП и ЦАП.

Цифро-аналоговая следящая система // 2688263

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано при построении следящих систем, управляемых от цифровых вычислительных устройств. Технический результат заключается в уменьшении зоны нечувствительности следящей системы и погрешности воспроизведения скорости и, как следствие, в повышении точности системы.

Атактовый строб-фрейм-дискретизатор субнаносекундных радиоимпульсов // 2685977

Изобретение относится к области высокоскоростной стробоскопической оцифровки сверхкоротких радиоимпульсов субнаносекундного диапазона и может быть использовано в приемных устройствах радиолокационного сканирования и электродинамического анализа сверхкороткоимпульсных волновых процессов в радиофизике.

Способ и устройство фильтрации частотно-модулированных сигналов // 2685972

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов и других отраслей техники, в которых может быть использована цифровая согласованная фильтрация (сжатие) сигналов с внутриимпульсной модуляцией.

Модулятор дискретного сигнала по временному положению // 2677358

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости выходных сигналов путем уменьшения амплитуды боковых пиков их автокорреляционных функций.

Устройство и схема калибровки или настройки встроенных в микросхему регуляторов без использования контактов ввода-вывода // 2696233

Группа изобретений относится к средствам управления напряжением питания. Технический результат – обеспечение возможности управления напряжением питания.

Импульсный селектор // 2693309

Изобретение относится к области импульсной техники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения параллельного воспроизведения операций.

Импульсный селектор // 2684582

Изобретение относится к импульсной технике. Технический результат заключается в повышении надежности за счет однородности аппаратурного состава.

Селектор временных интервалов // 2580800

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Технический результат заключается в упрощении схемы соединений и уменьшении аппаратурной сложности селектора временных интервалов..

Селектор импульсов по длительности // 2565532

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в многоканальных источниках питания с защитой от перегрузки по току для защиты нагрузок, ключей коммутатора и источника напряжения.

Селектор импульсов по длительности // 2565531

Изобретение относится к области электронной техники. Технический результат - возможность одновременного контроля напряжения от нескольких источников и времени, в течение которого измеряемое напряжение превышает заданный уровень, что в свою очередь, при использовании селектора импульсов по длительности в схемах защиты от перегрузки по току, позволяет осуществлять защиту одновременно по двум критериям: по току и по длительности.

Способ селекции импульсов и селектор импульсов полуактивной головки самонаведения // 2530225

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к селекторам по периоду следования, и к области головок самонаведения. Технический результат заключается в уменьшении времени поиска и обеспечении перехода в режим слежения при отказе одного из каналов в диапазоне возможных частот вращения.

Импульсный селектор // 2518638

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является реализация операции supramed (τ1,…,τ7), где τ1,…,τ7 есть длительности положительных импульсных сигналов x1,…,x7∈{0,1}, синхронизированных по переднему фронту.

Импульсный селектор // 2517295

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения обработки пяти импульсных сигналов.

Импульсный селектор // 2516568

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является возможность воспроизведения операции min(τ1, τ2) либо операции mах(τ1, τ2), где τ1, τ2 есть длительности положительных импульсных сигналов х1, х2 ∈ {0, 1}, синхронизированных по переднему фронту.